浅谈间谐波存在时的电能计量方法

浅谈间谐波存在时的电能计量方法

刘春珍

（国网山西省电力公司技能培训中心临汾分部山西临汾041000）

摘要：谐波常出现在电网建设和运行过程中，产生谐波的源头不同，就会给电力企业和用户造成不同的经济损失，进而影响电力公司的发展，妨碍电力公司与用户建立良好的关系。因此，相关人员要不断改进和创新谐波存在时的电能计量方法，将谐波带来的不良影响最小化。

关键词：间谐波；电能计量；方法

众所周知，电网结构比较复杂，包含有很多复杂的设备，部分电气设备运行中产生谐波，导致波形变形，降低功率因数，甚至还会引发闪变，给供电质量造成严重不良影响，尤其间谐波往往导致电能计量结果准确性降低，因此，加强间谐波情况下电能计量方法的探讨，受到供电部门的高度重视。

1谐波在供电中的危害

电网中一旦产生谐波，危害较大。谐波会影响电力设备的正常运行，降低电力设备的使用寿命，影响供电的稳定性。事故概率增加。供电系统的复杂结构，包括任何环节的故障，都会导致其他连锁反应，大大增加事故率，尤其是谐波的存在会影响相邻线路的正常运行，导致事故的发生。谐波给电能计量造成的影响最为明显，引起计量功率的增加与降低，使得工作人员无法准确判断电能度数，尤其当计量功率增加时，用户交的电费比实际的多，损害用户的利益，反之，当计量功率降低时用户所交的电费低于实际电费，损害供电部门利益。由此可见，谐波的存在不仅不利于电网的正常运行，损害电力设备，而且因谐波的干扰导致计量与实际值产生较大误差，损害用户或供电单位的利益，不利于供电单位的长远、稳步发展，因此，从长远来看，做好谐波环境下的电能计量研究，提高电能计量准确性，应引起供电单位的高度重视。

2谐波对电能计量的影响

2.1电子式电能表方面

电子式电能表的制作原理和结构与电磁式电能表的截然不同，电磁式电能表很容易受到倾斜度的影响，而且有机械转动和元件磨损的缺点；电子式电能表没有这些不足，但它很容易受到运行环境、元件质量和谐波频率等因素的影响，进而引发误差。检测显示，如果电流信号失真，电子式电能表就会出现测量偏差。偏差越小，说明谐波的振幅越小；反之，则越大。

2.2电磁式电能表方面

这类电能表在相位、电压和电流的合力影响下会发生电磁转矩，导致圆盘转动。电磁式电能表在50Hz的频率下正常运行，便可以计量出固定值基波和频率波段的电能。但是，如果谐波失真，就不能计量出高次段的谐波电能。电磁式电能表受到高次谐波的影响时，电能会出现偏差。

2.3互感设施方面

谐波对互感的影响主要与谐波的方向和大小有关。当谐波电流和电压幅值变化时，会影响电能的测量。观察变压器设备的谐波的影响，可以将谐波电流幅值设定为，谐波电压的振幅值设为B、C组之间的相位差，相位差是综合设置，然后根据电流、电压幅值和电压和谐波振幅相位差得到的相关结果：①当需要计量的系统中安装了电磁式互感器电能计量表时，此时的谐波频率保持在2kHz以下，那么，使用电压互感器测量电压时就会发现，电压减小，相位较为滞后。而安装了感应式电能表后，此时的谐波频率次数保持在25之上，电能表没有计量。②当需要计量的系统中安装了电子式互感器电能计量表时，谐波就会影响电能计量的结果和电能表的运行。在需要计量的系统中安装电容式电压互感器计量表，检测2次谐波的电压时发现，电压达到了谐波的3倍之上。谐波的频率越大，对电能表计量的影响也就越大。

3谐波存在时电能计量方法的改进

通过研究分析，如果存在电网谐波，往往对电能计量产生较大影响，因此要提高电能计量的准确度和可靠性，应当积极采取有效措施改进谐波存在时电能计量方法。这就需要相关技术人员加深对谐波的认识，在电力系统谐波的了解实际运行过程中存在的具体情况，实际的影响主要体现在哪些方面，以便采取切实可行的措施，提高电能计量的方法，可以保证在同一时间的电源的影响，减少对电力系统的危害及谐波的设备和线路维护，维护电力行业的综合效益。在实际运行过程中，相关技术人员可以减少谐波消耗量，提高电能计量的准确度。虽然用于电网提供能源的电力供应的可靠保证的谐波，但同时谐波具有不同程度的对电气设备和电力线路的损坏，甚至严重影响电能计量的准确性可靠性。在电力系统实际运行过程中，若能够适当对电力线路进行改进、优化和对负载特性进行调整，减少电力系统谐波的消耗，保证电力设备和基于最低水平线的损伤引起的谐波控制的电力能源的稳定供应，将有助于节约成本，提高电力企业的经济效益，对电力行业的发展也具有重要意义。

谐波存在时对电能计量方式进行改进的过程中，相关技术人员应当运用自身储备并结合以往操作经验，不断发现当前电力线路中存在的问题，采取切实可行的改进来减少谐波消耗，减少谐波污染和损坏的设备和电力线路，有效提高电能测量的精度，提高电力企业的整体效率，为持续、可靠的健康发展电力工业。同时，在谐波存在的情况下，改进电能计量方法，在一定程度上可以促进电力科学技术的进步，对整个社会的发展进步具有重要意义。

4谐波存在时改进电能计量方法的具体应用

目前，谐波存在时的电能的计量方法存在着一定的误差，这些误差的存在在一定程度上减少了电力行业的收益，不利于我国电力部门的发展。为了减少谐波存在时电能计量的误差，我们可以利用数字乘法器来得到总功率，然后通过计算来得出谐波的总功率，如果基波功率和谐波功率方向一致，也就是说负荷为线性负荷时，只有基波的电能对其起作用，因此我们只需要对基波的电能进行计算。反之，如果基波功率和谐波功率方向相反，说明负荷为非线性负荷，那么此时基波的电能和谐波的电能都要计算进去，我们可以取它们的绝对值之和，得出的即是总量了。采用这种方法来计算电能，可以避免发生因为谐波电能而被多算电量，造成不必要的经济上的损失，同时也不会发生因为谐波电能为负数而在计算中使用户少交电费的情况，不会让电力企业蒙受不必要的损失，运用这种计量方法能起到鼓励用户采用谐波处理装置的作用，有效减少了谐波的产生，对于建设“绿色电网”起到了重要的作用。

5结论

总而言之，谐波存在时电能计量精准度受到严重影响，对于电力企业的经济效益以及健康持续发展都是非常不利的，为促进此类问题的有效解决，应当积极采取有效措施在谐波存在时改进电能计量方式，降低谐波污染及其对电力设备和线路的损害，提高电能计量精准度，在社会可持续发展理念下，推进电力行业的稳定健康发展。

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